以数据为导向的关于智慧供热发展的研究

摘  要：在互联网技术广泛应用于工业领域的今天，智慧供热平台应运而生。与供热系统相关的数据多而庞杂，智慧供热必须以数据为导向，而不是传统的以任务处理为中心，才能合理规划利用好这些数据，从而为供热企业和客户服务。从生产调度、经营管理、客户服务的角度，得出智慧供热平台网络参考模型及以数据池为核心的平台框架，研究智慧供热未来的发展方向，对供热领域的生产研发人员有所启迪。

关键词：供热系统;智慧供热;数据

中图分类号：TP311.1;TU995   文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）06-0135-03

Abstract：Intelligent-heating is emerging with the internet technology is widely used in the industrial field today. There are so mass data related to heating-system that intelligent-heating must depend on data-oriented instead of task-processing as the same as the past，so as to operate a data-scheme to serve heating-supply enterprises and users. This paper puts forward the network reference model of intelligent-heating and the platform framework with data-pool as the core and makes a research about intelligent-heating from the perspective of production scheduling，operation management and customer service，in order to enlighten the R & D staff in the field of heating-supply.

Keywords：heating-supply system;intelligent-heating;data

0  引  言

一个成熟的供热系统，从热源到热网，从换热站到热用户，数据无处不在。随着互联网技术在工业上的普及和大数据时代的来临，智慧供热方兴未艾。在信息化时代大背景下，如何以信息系统为依托[1]，如何利用好这些数据，是智慧供热亟待解决的问题。

当前，智慧供热平台的数据是离散的、广分布式的。大多数仍然围绕着任务处理的核心，数据杂乱无序。笔者基于公司当前供热现状，对智慧供热平台的应用情况进行了研究，提出以数据池为核心，用新的平台框架组织好这些数据，才能使数据真正成为一种资源，最大化地为供热企业和客户服务。

1  供热系统数据的分类

在现代化的供热系统中，数据的来源非常广泛，本文大致分类如下：

1.1  生产与调度中的数据

1.1.1  动态数据

包括热源处锅炉及其他辅助设备的运行数据、热源出口的热量实时计量等;热网管路的泄漏监测、振动监测等;换热站设备的运行数据、一次网与二次网的热量计量等;用户处的闭锁阀门控制、用热计量、室内外温度监测等。

1.1.2  静态数据

包括热源处锅炉的原始参数、管道的基础资料等;一次网、二次网的管路信息、井室的位置、补偿器的位置等;换热站设备的设计资料等;用户处的设备、小区和楼栋地址等。

1.1.3  维护数据

包括热源、热网、换热站的巡检记录、常规检修记录、事故抢险记录、设备更换记录等;用户处的维修数据、启停用数据等。

1.2  经营与管理中的数据

供热企业的良好运行，要靠各个部门的密切配合，会产生各种业务的往来，因此也会生成大量数据。例如：经营部的物资采购需求信息、采购订单、库存量等;新用户的项目立项、项目合同、项目费用等;财务部的供热成本核算、用户缴费收回、发票管理等;人力资源的薪酬福利、人事档案管理等。

1.3  客户服务中的数据

如用户的来电记录、工单维护、满意度回访、缴费数据等;同时也包括新用户的发展宣传、供热企业微信公众号等产生的数据。

2  智慧供热对数据的规划

在以往的管理过程中，往往过度重视各种业务功能的实现。究其本质，只是各种业务在计算机软件上的实现过程，没有对供热过程中产生的数据资源进行最大化的利用。未来的智慧供热应当以数据处理为中心，才能使数据运转畅通。

2.1  对数据本身进行处理

数据是业务流转中的“单细胞”，对数据本身进行处理很有必要。首先，供热主体具有唯一性，因此标识的数据也要有唯一性，便于查找;其次，标识数据应具有一定的特性，能够直观地代表主体;供热主体彼此之间存在着各种联系，因此标识数据要显示出与其他主体间的关联性。

2.2  明确數据在不同层级之间的划分，形成网络参考模型

网络参考模型如图1所示，在感知层，一般完成的是数据的采集;在网络层，一般完成的是数据的传输，可能是传统的ADSL/光纤传输，可能是Wi-Fi或广播传输，还可能是移动通信GPRS/3G/4G/5G传输;在平台层，一般完成的是数据处理，如具备编码、认证、授权功能的管理中心，具有算法库、样本库、信息库的信息中心，由知识库、检索平台构成的供热行业专家系统等;在应用层，一般完成的是供热企业主价值观流程和生产调度、经营管理、客户服务等大的板块流程，这类应用涉及GIS平台、能耗检测与分析、管网监控、突发事件处理等。

2.3  形成以数据池为核心的智慧供热平台框架

以数据池为核心的智慧供热平台框架如图2所示，智慧供热平台是整个供热系统的“大脑”，智慧供热应将各类数据梳理汇总，形成数据池，再加以整理，全面解决“数据孤岛”的问题。集中的管理模式、统一的管理界面、严谨的业务规则、可视的数据展现，让智慧供热完全具备统一监管、统一决策、智慧服务的能力。

3  智慧供热在生产调度方面的发展

目前的智慧供热平台已经基本摆脱了热源生产、热网依靠人工调节的模式，自动化水平已经有了显著提高。但总体来说，还存在一些缺点，如一次和二次网水力热力平衡失调情况依然存在、流量分配不够均衡、难以有效控制热网的滞后性等。智慧供热平台承担着整个供热系统自动化、智能化指挥调度的任务，要实现供热的精细化管理、节能降耗，智慧供热平台要从以下几个方面发展。

3.1  智慧供热的“大数据平台”

以数据为导向，那么就需要从现场获取足够多的有用数据信息，构建属于自己的“大数据平台”。这一目标的实现，离不开物联网的有力支撑。无论是热源处各种传感器、阀门控制器，还是热网中管网、井室各种监测设备，如果都能依靠物联网准确实时地传回平台，那么无疑给智慧供热提供了保障。

3.2  智慧供热的“专家系统”

要构建个性化的一次、二次网“专家系统”，做到按需输配、水力平衡。一次、二次网要建立一套完善的流量调节平衡系统，必须以调节整体热网的热力和水力平衡为目标，同时也要兼顾个别换热站的特殊供热需求，对热源的供热量、供水温度及循环流量等参数给出具体的指导和建议。

我们必须认识到每个换热站都是不同的，带热源的建筑物可能是散热器采暖，也可能是地板辐射采暖;外围护的结构可能是二步节能，也可能是三步节能;甚至外围墙保温、门窗的耗热量也是不同的，并且随着人们不同作息规律的用热模式、天气状况的好坏而有所不同，因此这套“专家系统”不是模式化的，而是个性定制的。此外，随着用热时间的积累，“专家系统”应该具备自主学习的能力，做到预测控制与动态优化。

3.3  智慧供热的评价体系

要构建完善的热网能耗监控与运行指标评价体系，并提醒平台的运行人员采取具体的措施。对热网的监测不应该停留在二维，而应该是三维的、可视化的监测系统。随着供热地形、管网勘察技术的提高，利用计算机虚拟漫游技术，对现实世界进行精确的三维建模，已经完全可以实现高度还原。

此外，节能降耗是所有企业达成的共识。智慧供热能耗评价系统，要实现供热运行的实时分析，对能耗进行智能评价，能耗预警时提醒运行和管理人员进行一定的干预，实现能耗的最优化。

3.4  智慧供热减少人为参与

换热站巡检的未来发展趋势应该是机器人作业，这样不仅降低了人员劳动强度，加强了换热站无人值守的管理能力，也实现了巡检的标准化。机器人能够按时定点地进行巡检，将现场情况实时传回智慧供热平台，并自行录制下巡检视频。当然，指挥平台还需要对机器人进行巡检签到和巡检轨迹管理。

4  智慧供热在经营管理方面的发展

4.1  對设备进行全生命周期管理

从设备的接收开始，智慧供热平台建立设备台账和设备档案，进行静态管理;在设备的运行阶段，自动生成保养计划，对设备的运行和检查情况进行全记录，进行动态管理;当设备到达一定投运期限时，要提醒人员对其进行维护，延长设备的使用寿命。

在GPS巡检系统中，可以嵌入二维码设备管理模块[2]，巡检人员只需要扫码就能上传巡检情况，维护人员可以自行接收维修工单、扫码上传设备维修结果。这样不仅实现了设备隐患闭环控制，还提升了供热运行效率。

4.2  对物资进行全生命周期管理

智慧供热平台要建立自己的采购流程，实现不同业务部门的协同。要建立供应商自动评价体系，获取往来信用信息，不但能够保证采购物资的品质，也能降低采购的成本，实现物流、信息流和资金流的三流合一。

4.3  各业务部门协同办公，实现供热系统办公自动化

以数据为中心的智慧供热平台，要基于“以人为本”的理念，全面、广泛地采集、存储、加工各个部门的数据信息，使各个部门人员共享大数据，提高平台的可用性、开放性和严密性。

此外，还有财务管理、人力资源管理、安全管理等。很多供热企业已经有了这些平台，如何将其嵌入到智慧供热平台，避免再开发的软件资源浪费，也是未来需要解决的问题。

5  智慧供热在客户服务方面的发展

5.1  打造多屏全网智慧供热服务平台

在新时代，智慧供热需要打造全新的“互联网+供热”企业，让互联网技术渗透到客户服务的各个方面。在开辟新用户方面，用互联网模式加速供热企业链和用热客户链的整合，用人工智能技术深度挖掘用热客户的需求;用大数据技术处理更多客户方的数据，如客户测温数据、客户历年缴费数据、客户报修投诉数据等;运用“移动通信+互联网”技术，打通客户服务渠道，使客户无论是使用台式计算机、笔记本还是手机，都能享受到智慧供热的各种服务。

5.2  用主动服务、客户关怀的理念武装智慧供热平台

现有的平台已经有了用户管理、收费管理、业务受理等，但要贯彻“以人为本”的理念，就要想用户之所想。例如将用户测温的装置制作成插座型，不仅测温准确、用户无法私自改动，还能接入平台统一管理，代替用户家里现有的插座;例如在用户APP上专门设置投诉建议和客户回访专栏，挖掘客户的需求和痛点;例如平台既要有统一的用户界面、统一的智能IC卡，也要有多样化的收费方式、微信公众号等多样化的服务渠道，营造出自己的品牌价值。

6  结  论

本文提出了智慧供热平台网络参考模型及以数据池为核心的平台框架，并研究了其在供热系统的发展方向。未来的智慧供热，在生产调度领域，应能构建一次、二次网“专家系统”，做到按需输配;在经营管理领域，应能让各业务部门协同办公，提升办公自动化水平;在客户服务领域，应能以客户为中心，营造企业的供热品牌价值。通过研究，希望本文能够对智慧供热从业者有所启示。

参考文献：

[1] 魏全明，刘波，彭知军.燃气地理信息系统的应用与扩展 [J].煤气与热力，2013，33（2）：28-30.

[2] 伍振兴，郭立萍.二维码概述及应用研究 [J].福建电脑，2014，30（6）：3-5+20.

作者简介：咸孟雄（1988.12-），男，汉族，北京人，电气工程师，中级职称，研究生，研究方向：电力系统及其自动化研究。